基于貝葉斯博弈的無人機(jī)通信延時研究

　　離散馬爾科夫鏈狀態(tài)空間集合為：

(9)

4 仿真分析

　　設(shè)效用函數(shù)的權(quán)重系數(shù)為，成本函數(shù)的權(quán)重系數(shù)為。不完全信息下，當(dāng)N=4時，有15種可能的聯(lián)盟結(jié)構(gòu)。無人機(jī)可能的聯(lián)盟結(jié)構(gòu)如表1。

　　每個無人機(jī)的通信范圍的半徑設(shè)為500 m，最大速度設(shè)為50 km/h。無人機(jī)的自動導(dǎo)航儀控制其保持在一定的高度，目標(biāo)是固定的，但他們的位置是隨機(jī)產(chǎn)生的。仿真區(qū)域為10km×10km。圖3表示仿真中觀察到的各個無人機(jī)與目標(biāo)之間兩次連續(xù)相遇的時間間隔的累積分布函數(shù)。

　　設(shè)無人機(jī)4的類型為協(xié)作行為，其他無人機(jī)開始時，協(xié)作行為的概率為P_i,j=0.99，不良行為的概率為1-P_i,j=0.01，誤報率P_e=0.01，?；谛拍罡聶C(jī)制，根據(jù)公式(6)和(7)，無人機(jī)1、2、3協(xié)作行為概率更新的過程如圖4。

　　假設(shè)對所有無人機(jī)來說，成本系數(shù)一樣，所有無人機(jī)的成本系數(shù)從0到3，圖6代表不完全信息下的納什穩(wěn)定聯(lián)盟結(jié)構(gòu)。當(dāng)成本系數(shù)大于2.6時，所有的無人機(jī)將會選擇單獨行動，即不形成任何聯(lián)盟。

5 結(jié)論

　　基于無人機(jī)的類型不確定，利用動態(tài)貝葉斯聯(lián)盟博弈，無人機(jī)間傾向于形成聯(lián)盟來減少目標(biāo)信息傳輸?shù)耐ㄐ?a class="contentlabel" href="http://butianyuan.cn/news/listbylabel/label/延時">延時，并且利用信念更新機(jī)制來改變關(guān)于無人機(jī)類型的信念，依據(jù)貝葉斯聯(lián)盟形成算法，獲得穩(wěn)定的聯(lián)盟結(jié)構(gòu)。

參考文獻(xiàn):

　　[1]祁曉明,魏瑞軒,沈東,等.面向目標(biāo)不確定的多無人機(jī)魯棒協(xié)同搜索[J].系統(tǒng)工程與電子技術(shù),2013,35(11):2303-2308.

　　[2]王勃,姚佩陽,賈方超,等.多無人機(jī)任務(wù)集結(jié)合作博弈優(yōu)化自組織協(xié)同控制[J].電光與控制,2014,21(11):5-13.

　　[3]陳俠,趙明明,徐光延.基于合作聯(lián)盟的多無人機(jī)對地攻防對抗策略[J].兵工自動化, 2014(1):49-55.

　　[4]楊少環(huán),高曉光,符小衛(wèi).基于博弈論的無人機(jī)搜索路徑規(guī)劃[J].系統(tǒng)工程與電子技術(shù), 2011,33(10): 2254-2257.

　　[5]陳俠,劉敏,胡永新.基于不確定信息的無人機(jī)攻防博弈策略研究[J].兵工學(xué)報,2012, 33(12):1510-1515.

　　[6]Ieong S, Shoham Y. Bayesian Coalitional Games[C]//AAAI. 2008: 95-100.

　　[7]George J M, Sujit P B, Sousa J B, et al. Coalition formation with communication ranges and moving targets[C]//American Control Conference (ACC), 2010. IEEE, 2010: 1605-1610.

　　[8]Akkarajitsakul K, Hossain E, Niyato D. Coalition-based cooperative packet delivery under uncertainty: a dynamic Bayesian coalitional game[J], 2012:371-385.

　　[9]ZHANG Qing-qing, XU Yue-ping, TIAN Ye, ZHANG Xu-jie. Risk-based water quality decision-making under small data using Bayesian network[J], Journal of Central South University, 2012, 19: 3215-3224.

　　[10]Niyato D, Wang P, Saad W, et al. Coalition formation games for bandwidth sharing in vehicle-to-roadside communications[C]. Wireless Communications and Networking Conference (WCNC), 2010 IEEE. IEEE, 2010: 1~5.

本文來源于中國科技期刊《電子產(chǎn)品世界》2016年第9期第52頁，歡迎您寫論文時引用，并注明出處。